Здавалося б, що нового можна знайти в об’єкті, який століттями вивчають усі — від аматорів з біноклями до професорів з найпотужнішими телескопами? Туманність Кільце, хрестоматійний приклад смерті зірки, піднесла дослідникам сюрприз. Новітні спостереження виявили в її надрах загадкову структуру — велетенську «смугу» із заліза, походження якої ставить науковців у глухий кут.
Це відкриття стало можливим завдяки інструменту WEAVE, встановленому на телескопі Вільяма Гершеля (WHT) в обсерваторії Роке-де-лос-Мучачос на іспанському острові Ла-Пальма. Отримані дані демонструють, що крізь звичне овальне світіння туманності пролягає хмара іонізованих атомів заліза. Вона простягається на відстань, що в тисячу разів перевищує дистанцію від Сонця до Плутона.
Керівник дослідження Роджер Вессон з Університетського коледжу Лондона (UCL) не приховує свого здивування результатами, опублікованими в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Навіть попри те, що Туманність Кільце досліджували за допомогою багатьох телескопів, WEAVE дозволив нам поглянути на неї по-новому. Коли ми обробляли дані та переглядали зображення, одна деталь виділялася надзвичайно чітко — ця раніше невідома «смуга» іонізованого заліза посеред знайомого кільця.
Космічне кладовище чи примха еволюції зірки?
Найбільшою інтригою залишається питання: звідки там узялося стільки заліза і чому воно набуло такої форми? Маса виявленого металу порівнянна з масою Марса або ж із розплавленим залізним ядром Землі. Вчені висувають сміливу гіпотезу: ми можемо спостерігати рештки кам’янистої планети, яка була знищена своєю ж зіркою.
Механізм цієї драми, ймовірно, виглядав так: коли схоже на Сонце світило вичерпало паливо для ядерного синтезу, воно почало роздуватися, скидаючи зовнішні шари. У цьому хаосі орбітальна планета могла бути просто випарована, перетворившись на смугу плазми.
Астроном Джанет Дрю, співавтор дослідження з UCL, зазначає, що ситуація ускладнюється відсутністю інших елементів у цій зоні.
Ми безумовно повинні дізнатися більше. Жоден інший хімічний елемент, який ми виявили, не повторює форму цієї смуги. Це, відверто кажучи, дивно. Важливість відкриття полягає в тому, що у нас поки немає готового пояснення. Походження заліза може бути пов’язане з випаровуванням планети, але, можливо, існує інший шлях створення такої структури.
Якщо теорія про загиблу планету підтвердиться, Туманність Кільце стане похмурим провісником майбутнього нашої Сонячної системи. Приблизно через 5 мільярдів років Сонце перетвориться на червоного гіганта, і внутрішні планети, включно із Землею, можуть спіткати така ж доля — перетворення на хмару розпеченого газу та пилу.
Технологічний прорив у спостереженнях
Виявити цю структуру раніше було неможливо через технічні обмеження. Інструмент WEAVE використовує режим великого інтегрального поля (LIFU), оснащений сотнями оптичних волокон. Це дозволило команді отримати спектр видимого світла по всій площі туманності одночасно, а не точково.
Ключові факти про об’єкт дослідження та знахідку:
- Туманність Кільце (Мессьє 57) розташована на відстані понад 2000 світлових років від Землі в сузір’ї Ліри.
- Вона утворилася близько 4000 років тому — зовсім недавно за космічними мірками.
- Довжина виявленої залізної хмари сягає приголомшливих 6 трильйонів кілометрів.
- Сам об’єкт є залишками зірки, яка скинула оболонку і стиснулася до білого карлика.
Скотт Трагер, науковий керівник проекту WEAVE з Університету Гронінгена, наголошує, що відкриття такої складної структури в «нічній коштовності», яку люблять спостерігати в усій Північній півкулі, демонструє неймовірні можливості нового обладнання.
Зараз астрономи планують продовжити роботу з ще вищою роздільною здатністю. Роджер Вессон підсумовує, що було б дуже дивно, якби залізна смуга в М57 була унікальним явищем. Дослідники сподіваються знайти подібні сліди в інших планетарних туманностях, що допоможе остаточно зрозуміти, чи справді ми дивимося на рештки знищених світів, чи на невідомий досі етап зоряної еволюції.